专题06简单机械（原卷版）.docx

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1、专题06简单机械【考向分析】备考过程中，首先要全面梳理基础知识，再根据重点考点进行重点复习巩固。近几年的规律年份题量分值考点201814杠杆的平衡条件分析201916杠杆平衡原理202016杠杆应用计算是杠杆知识考查的较多，涉及到数学知识的应用，难度较大；滑轮涉及的不多，主要是受力 分析为主，难度较低。【中考考题】.(2018杭州)如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点 分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体， 在B端挂一个重为G的物体。(1)若G = 30牛，台面受到木棒的压力为牛。(2)若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少

2、要大于牛。(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为牛。1 .(2017杭州)小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个 40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡, 如图所示，小金的质量为50千克，则此时手压木棒的压力大小为牛，肩对木棒的支持力 大小为牛，人对地面的压力大小为牛(g= 10牛/千克). (2020杭州)杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在 秤盘上不放重物时，将秤坨移至。点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为 0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤坨移到B

3、处，恰好能使杆秤水平平衡， 测得 OA = 5cm, OB= 10cmo(1)计算秤坨的质量。(2)小金在B处标的刻度应为kg.若图中0C = 20B,则C处的刻度应为kg。(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤坨，移动秤花使杆 秤再次水平平衡时，其读数(选填“V”或“”)2kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换 秤坨。2 . (2019杭州)如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为mi和m2 (mi m2)的实心物块后恰好水平平衡。(1)求左右悬挂点到支点O的距离Li与L2之比。（2）将两物分别浸没于水中（如图乙），杆将会（选填“左端下降”“右端下降”或“

4、仍 然平衡”），试通过推导说明。3 .（2016杭州）小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠 杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（支点和杠杆的摩擦不计）问：（1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N,钩码上升0.3m时，动力作用点C 上升0.5m,此时机械效率中为多大？（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移 到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。问：人的拉力F与第一次相 比（选填“变大”“变小”或“不变”）。比较此时的机械效率中与甲的大小并用学过的 知识给以推导。4 .（2015杭州）如图所示，一根质量分

5、布均匀的木棒，质量为m,长度为L,竖直悬挂在 转轴O处，在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到与竖直方向 夹角为。的位置（转轴处摩擦不计），问：（1）在图中画出。= 60。时拉力F的力臂1,并计算力臂的大小。（2）木棒的重力作用点在其长度二分之一处，随拉开角度9的增加，拉力F将如何变化？ 并推导拉力F与角度。的关系式。【巩固提高】一.选择题（共3小题）1. （2020杭州模拟）如图，A物体重力为100N, B物体重力为30N,此时A物体恰好向右 做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计 绳重和摩擦）（）A. A受到的绳子的拉力为30NB

6、.若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力C.若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍D.动滑轮的重力为10N.（2020萧山区一模）在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，这时杠杆平衡 将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中（如图所示），直至两个烧杯中 均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是 反应结束后，烧杯甲中的溶液质量大反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A端移动拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B端移动（）A.B.C.D.（2019杭州模拟）如图，一块厚度、密度均匀的长方

7、形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧，欲使其一端拎离地面。下列对此情景的分析中，正确的是（）A. F甲 = F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍B. F甲F乙，因为甲方法的动力臂比乙方法的短C. F甲作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆D. F乙作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆二.填空题（共10小题）4 .（2020杭州一模）有AB和AC两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相 同。现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力 做的功WbWc （选填“ = 或下同），物体受到的摩擦力fBfc,斜面的机械 效率 r|BT

8、|Co. （2020杭州模拟）往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如 图所示。已知箱子重800N,斜面倾角为30。，斜面长4m,工人用500N沿斜面方向的 力将箱子匀速推到车上。在这过程中使用斜面的机械效率是，物体受到斜面的摩擦力为 No5 .（2019上城区一模）小金设计了 “移动支点式杠杆”模型来研究建筑工地上的塔吊。AB 是长L8m质量不计粗细均匀的直棒，将其放在一个宽度为50cm的凳子上，在棒的A端 固定一质量m铅=2kg铅块（忽略大小），AOi=30cmo（1）在距离B点10cm的P处挂某一重物时，直棒刚好有顺时针转动的趋势，则P处挂 的重物的重力为（小数点后面

9、保留一位）；（2）当悬线带着重物缓慢向A端移动时，可以抽象成凳面上只有某点E对直棒有支持 力。随着重物左移，E点将（选填“左移”或右移”或“不动”），直棒对E点的压力（选 填“变”或“变小”或“不变”）。6 .（2019杭州二模）学习了杠杆知识后，小金自制了一个杆秤，如图。秤杆、秤钩及秤纽 的总质量为0.05千克，秤蛇的质量为0.1千克，秤钩悬挂处A与秤纽。间的距离为4厘 米。（1）已知秤杆、秤钩及秤纽组成的系统重心在。点。挂上重物后，将秤坨移至距。点 16厘米的B处时，秤杆恰好处于水平平衡，则所挂重物为千克。手提秤纽O的拉力为牛 顿；（2）称完以后，小金发现使用的秤蛇生锈了，则称得的质量（选

10、填“偏大”或”“偏小” 或“不变.（2019滨江区二模）如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时 杠杆平衡（杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计），则左右两边杠杆受的拉力大小之比为，1个甲球和1个乙球的密度之比为，若此刻同时去掉一个甲球，则杠杆端将下降（选 填“左”或“右”）。7 .（2019西湖区校级模拟）人工用工具拔棉花杆，如图甲。使用时将该工具的卡口卡住棉 花杆的基部，用手竖直向上提起手柄，如图乙所示，可以轻松拔出棉花杆。AB与BC的 长度之比为4： 1,若徒手向上拔起一株棉花杆需要约200N的力，则利用该工具拔棉花 杆，至少需要的力 F=,使用工具给你的启示是。甲乙8

11、. （2019西湖区校级模拟）如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台，左右 两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的 物体，在B端挂一个重为G的物体。（1）若G = 30牛，台面受到木棒的压力为牛。（2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于牛。9 . （2019西湖区校级模拟）如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直且OA = 2AB,在OA 的中点处挂一个G=10N重物，杠杆重力及摩擦均不计。若加在B点的动力F甲使OA在 水平位置保持静止。如图甲所示，那么，此时F甲=；若动力F乙始终与OA垂直，将杠 杆由水平位置匀速向上提升重物，如图乙

12、所示，则F乙的大小变化是（选填“变大”、“变 小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）；若动力F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢 地转到水平向左的方向，在此过程中OA始终保持水平静止，如图丙所示。请在答题纸 上画出动力F丙随时间t的变化趋势。10 . （2019西湖区一模）小亮利用轻质木条和透明塑料桶等器材制作了如图所示的测量密度 的秤。只要把一定体积的待测液体倒入小桶中，就能通过移动秤坨的位置，从木条的刻 度读出液体的密度值。（1）若木条上A、B、C中有一点是零刻度，应该是点。（2）该秤的刻度是（选填“均匀”或“不均匀”）的。（3）若让秤坨位置不变，仍可用该秤测量液体的密度，则应把刻度标在塑料

13、桶壁上，该 刻度（选填“上”或“下”）边的数值大。11 . （2019杭州一模）如图所示，电动机输出的功率为30W,滑轮组的机械效率为60%,斜 面的长是其高的1.5倍，重物重60N,如果电动机工作5s可使重物升高1m,则该电动机对绳子的拉力为N,而斜面的机械效率为。三.实验探究题（共9小题）.（2020上城区一模）木条AB质量较大，超出实验室台秤的量程，小金利用水平放置的 两架完全相同的台秤甲和乙进行称量。如图台秤正中间个固定一个大小和质量不计的支 架，将木条的两端A和B分别放在甲和乙台秤的支架上，此时甲的示数是3N,乙是8No （1）木棒的重力为；（2）若向右移动甲台秤，使C点放在甲的支架

14、上，则乙的示数（选填“变大”、“不变” 或“变小”）。设甲台秤支架到木条B端的距离为x,甲台秤的示数为F,请在坐标系内画 出F-x的变化趋势。14 . （2020萧山区一模）做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻线间的距 离相等。（1）杠杆在如图甲的位置静止时（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的。（2）如图乙，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，在B点竖直向下拉弹簧测 力计，仍使杠杆水平位置平衡。当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则 弹簧测力计的示数将。（选填“变大”、“变小”或“不变”）（3）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是。15 .（20

15、20余杭区二模）王强同学设计了如图所示的装置进行实验，其中杠杆OAB支点为 O （杠杆OAB质量不计），OA： OB=1： 3.他实验的步骤如下：步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块 浸没在水中。步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为L2N。（1）金属块浸没在水中时受到的浮力为N。（2）被测金属块密度：p=o. （2020萧山区一模）如图所示装置是老师制作的“杠杆力臂演示仪”。杠杆自身质量和 摩擦可忽略不计，。为支点，A、D为左右两端点。AO = 0.6m, OB = 0.2mo在作为竖直 背景面的白纸上作有以O为圆心、OB

16、长为半径的圆（图中虚线圆所示），在图中末画出 作为背景的白纸。（1）实验时在A点挂上重物G,为使杠杆在水平位置平衡，需在B点沿竖直向下方向 施加15N的拉力Fb,则G为N。（2）保持A点所挂重物不变，撤去拉力Fb,在BD间的C点（如图）施加一个大小也 为15N的拉力F,为使杠杆仍在水平位置平衡，试在图上准确画出此力F的方向。（3）在上述（2）中，保持拉力F大小15N不变。当在BD间任一位置施加该拉力时， 为使杠杆始终能在水平位置平衡，发现拉力方向延长线均需要满足的要求，表明使物体 产生转动效果的因素，除了与力的大小有关，还与有关。18.（2019西湖区校级模拟）在探究杠杆平衡条件的实验中:（1

17、）如图a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向调节。（2）如图b所示，调节平衡后，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计（图中未画出）拉 杠杆，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向。（3）操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来 合理的操作是。（写出一条即可）（4）如图c所示，在A点挂上钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于水平 位置平衡，示数如弹簧测力计显示；将弹簧测力计逆时针转动60 ,沿图示虚线方向拉， 仍使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将（填不变、变大，或变小）19.（2019西湖区校级模拟）在“探究杠杆

18、的平衡条件”实验中：（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向旋（选填“左” 或“右”）（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上个同样的钩码，才 能使杠杆在水平位置平衡；（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹 簧测力计的示数将（选填“变大”、“变小”或“不变”）（4）如图d所示的方式悬挂钧码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议 同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为。A.个人无法独立操作B.力臂与杠杆不重合C.力和力臂数目过多，不易得出结论D.杠杆受力不平衡（2019西湖区校级模拟）甲、乙两

19、位同学一起做探究杠杆的平衡条件的实验，以杠杆中 点为支点，如图甲、乙所示。（1）图甲，杠杆在水平位置平衡，若两边同时去掉一个钩码，杠杆端下降。（2）图乙，乙同学沿着图中3个不同方向拉动弹簧测力计，杠杆仍在水平位置平衡，弹 簧测力计的示数分别为Fi、F2、F3,其中示数最小的是。（3）乙同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与甲同学得出的杠杆平衡条 件不相符，其可能的原因是：。20. （2019西湖区校级模拟）现有下列实验器材：铁架台、卷尺、质量为mo的钩码一个、 细棉线若干，请你利用上述器材设计一个实验方案，测出一支粗细不均匀竹筷的质量， 要求：（1）写出主要实验步骤及所要测量的物理量

20、（可画图辅助说明）；（2）写出竹筷质量的表达式m筷子=。实验步骤：用细线系住筷子某处，并悬挂在铁架台上，仔细调节所系处，使筷子刚好水平平衡，此时所系处称为。点（也是筷子的重心位置）；用卷尺测量出0点到细端A的距离Li根据杠杆的平衡条件，得竹筷质量的表达式m筷子=o22.（2019西湖区校级模拟）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：（1）小科同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处 于（选填“平衡”或“不平衡”）状态。（2）进行正确的实验操作后,得到的数据为Fi=6N, Li=20cm F2=4N和L2=30cm, 小科根据这些数据就得出探究结论，小明认为不合理，理由是。

21、（3）小科想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量。将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的 支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；如图乙所示，将质量为Mi的物体挂在刻度尺左边某一位置，使刻度尺能够在支座上重 新保持水平平衡，记录物体悬挂点到支座的距离Li和刻度尺的重心到支座的距离L2; 根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m=（用题目中所给物理量表示）四.计算题（共2小题）23.（2019下城区一模）如图甲所示,铅笔和羊角锤用一根细绳连接恰好能在桌子边缘静止， 每次摆动羊角锤，最后都能静止如图甲，此时只有笔尖跟桌面接触，并且铅笔恰好水平。 分析时可

22、以把铅笔、羊角锤和绳子组成的整体看成一个杠杆，示意图（忽略了粗细）如图 乙。假设锤头重力集中在D点，木柄重力集中在AD中点H处，F点在木柄上且处于O 点正下方。羊角锤锤头质量mi=0.6kg,木柄质量m2=0.4kg,铅笔和细绳质量不计。测 得 OB = 15cm, AD 30cmo 求：（1）O点处的笔尖受到的支持力。（2） FD的长度。24. （2019富阳区模拟）小金（在前）和弟弟一起抬一个高60cm,长80cm,宽50cm,形 状为长方体的箱子。箱子重为100N,箱子各部分质量均匀，两人用力方向均竖直向上。（1）在地面上时，箱子始终保持水平，两人谁用的力更大？分别为多少？（简要说明理

23、由）（2）在上楼梯时，箱子的对角线正好保持水平，两人谁用的力更大？分别为多少？（请 通过画图、列式计算）五.解答题（共2小题）25. （2020杭州一模）小乐利用图示装置来测量一密度大于水的实心物体的密度，装置中的OB为轻质细杆,O端用光滑较链固定在竖直墙上,B端系有细线并连接测力计。其操作： 在A处通过细线悬挂待测的实心物体，然后沿竖直方向（BC方向）拉测力计，使OB 在水平位置平衡，并读出拉力大小；将实心物体浸没在水中，保持拉力大小不变，只改 变拉力方向，当拉力方向为BD时，OB再次在水平位置平衡，此时BC与BD之间的夹 角为仇若水的密度为p,推导出该实心物体的密度p物的表达式。26. （2020杭州模拟）如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理利用了杠杆, 图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶盖的质量为500g,脚踏杆和其他连接杆的质量不 计，已知AOi=24cm, OiB = 18cm, CO2 = 5cm,桶盖DO2质量分布均匀，厚度不计，D 为重心，桶盖闭合时，连接杆BC处于竖直状态。（1）由图乙可知，AO1B为（选填“省力”或“费力”）杠杆；（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为多大？ （g取10N/kg）（3）若将桶盖翻开45。，桶盖克服重力做了多少功？（结果保留两位小数）